基于支撑向量机的盲超分辨率图像复原算法

本文提出了一种基于支撑向量机的盲超分辨率图像复原算法.首先采用Sobel算子和局部方差从训练图像中提取能够表征模糊参数信息的特征向量,并利用支撑向量机建立特征向量与对应的候选参数的映射关系,然后通过建立的模型对不同光照条件下的低分辨率图像进行参数辨识,最后根据辨识出的模糊参数融合不同光照条件下的低分辨率图像同时实现了图像动态范围和空间分辨率的增强.为了实现低分辨率图像间的亚像素配准,还提出了一种基于Retinex的亚像素运动估计算法.仿真结果表明与传统算法相比,无论从主观视觉还是定量描述上本文算法均具有较好的效果.     

一种新的基于MAP的纹理自适应超分辨率图像复原算法

 本文论证了超分辨率图像复原计算中的两个性质,并基于此在MAP(Maximum A Posteriori)框架下提出了一种新的纹理自适应算法.算法首先根据低分辨率图像和高分辨率图像近似计算的可类比性质计算初始图像,使初始图像的质量更高,并根据超分辨率复原图像阶跃边缘的陡坡性质,将三边滤波正则化应用于迭代运算中,更好地保护了图像的陡坡和屋顶边缘.算法可根据图像的纹理自动计算初始图像融合参数以及正则化函数中的梯度阈值等参数,解决了以往超分辨率图像复原算法参数调整复杂的问题.实验结果表明,本文算法在没有人工参与的情况下,重建图像的客观评价和主观质量均有明显提高.     

遥感图像超分辨率复原算法的仿真实现

超分辨率图像复原是指使用一组低分辨率图像进行处理,得到一幅高分辨率图像。分析超分辨率处理算法并将其应用于遥感图像分辨率增强领域,提出一种用Matlab对遥感图像进行超分辨率处理的仿真方法,仿真结合POC原理将一组低分辨率遥感图像进行分辨率增强处理,结果表明超分辨率处理技术有效提高了遥感图像的分辨率,图像中目标更易识别。     

基于超分辨力图像复原算法的模糊系统辨识

由于利用已有的知识和经验得到的点扩散函数(PSF)估计值与真实值之间的偏差会直接影响图像复原质量。为准确地估计PSF,使其向真实的点扩散函数类型和参量逼近,采用超分辨力图像复原MPML算法同几种常用的数字图像去模糊处理进行比较分析,通过实验表明：MPML算法具有其他几种算法的优势,同时减少了对原有信息的丢失;在此基础的同时,按照点扩散函数的分类,分析了点扩散函数的不同估计值及其对图像复原的影响,提出基于超分辨力图像复原算法的图像细节评价参数D,保证了复原图像主观效果和评价参数的一致性。对于模糊图像的系统辨识及其图像复原问题的解决具有实际意义,但对于附加较大噪声条件下的图像复原仍是需要进一步研究的问题。     

任意方向匀速直线运动模糊的点扩展函数估计

在运动图像复原中,建立图像退化模型的关键是找到准确的点扩展函数(PSF)。提出了一种基于单幅图像的、改进的任意方向匀速直线运动模糊PSF的估计方法。利用基于图像频谱亮线灰度特征的方向鉴别方法鉴别模糊图像的模糊方向,利用微分自相关的方法对模糊图像的模糊尺寸进行计算,通过计算模糊图像沿二维直线运动方向不同距离的重叠度,来计算得到相应的PSF。通过开展仿真分析和成像实验,演示了PSF估计和图像复原过程。通过采用图像质量评价函数,将图像复原结果与现有算法进行对比,验证了所提出方法的有效性。     

联合运动估计与基于模式的超分辨率图像重构

超分辨率图像重构是利用关于同一场景的多帧低分辨率图像重构出一幅具有更高分辨率图像的过程.已有的超分辨率图像重构算法对于人工模拟所得到的低分辨率图像序列具有很好的效果,但对于拍摄到的真实低分辨率图像序列而言,重构后的图像往往比较模糊,有时甚至仍然无法分辨.为此,本文提出了一个联合运动估计与基于模式的超分辨率图像重构算法.实验结果表明,该算法能够得到优于常规算法的高分辨率图像.     

基于跨尺度低秩约束的单幅图像盲超分辨率算法

单幅图像盲超分辨率方法是在模糊核未知的情况下仅利用单幅低分辨率图像重建高分辨率图像,这是一个严重的欠定逆问题.超分辨率正则化方法通过正则化约束项引入附加信息,为低分辨率图像恢复或重建合理的高频成分.本文将跨尺度自相似性与低秩先验相结合,提出了一种基于跨尺度低秩约束的单幅图像盲超分辨率方法,采用联合建模的方法同时估计模糊核与高分辨率图像.利用高分辨率图像、低分辨率图像及其降采样图像之间的跨尺度自相似性,对于低分辨率图像中的图像块在降采样图像中搜索相似块,将该图像块在高分辨率重建图像中对应的父块与其相似块在低分辨率图像中对应的父块合并,构造跨尺度相似图像块组矩阵.由于低分辨率图像中的跨尺度相似图像块能够为重建图像块提供潜在的细节信息,因此对相似图像块组矩阵进行低秩约束,在迭代求解过程中迫使重建图像恢复高频成分,进而促使模糊核的估计更加准确.此外,低秩约束能够表示数据的全局结构,对噪声具有鲁棒性.在真实和模拟图像上的实验表明,本文的算法能够准确地估计模糊核,重建高分辨率图像的边缘和细节,优于现有的自监督盲超分辨率算法.     

面向图像超分辨率的紧凑型多径卷积神经网络算法研究

为改善单帧图像分辨率退化问题,减少网络参数,本文提出一种基于紧凑型多径结构卷积神经网络的图像超分辨率重构算法。本文算法采用多径结构模型充分使用低分辨率图像信息,并利用残差学习策略学习低分辨率和高分辨率图像间残差信息以重建高分辨率图像。当卷积核数量有限时,含有ReLU的网络重构性能表现不佳,因此引入最大特征图激活函数,增强网络泛化能力,使网络结构更加紧凑,以捕捉具有竞争性特征,完成图像超分辨率重构。实验结果表明,本文方法具有良好的重构能力,图像清晰度和边缘锐度明显提高,在客观评价和主观视觉效果方面优于当前主流的超分辨率重构方法。为便携式高性能超分辨率重构奠定理论基础。      

基于增量维纳滤波和空间自适应规整的超分辨率图像复原

该文提出一种新的超分辨率图像复原方案,该方案利用了空间自适应规整方法的空间分段平滑特性和增量维纳滤波的快速收敛能力,将解的先验约束结合到迭代过程中,通过多幅低分辨率降晰图像来估计一幅高分辨率图像。计算机仿真结果表明,该方法可以有效实现超分辨率图像复原,有效地提高了复原的自适应控制能力和收敛性能。     

基于L0范数稀疏表达的图像盲超分辨率重建

由于大部分超分辨率图像重建方法都是建立在图像的点扩散函数为已知或假设点扩散函数为高斯模糊核的条件下,但真实的低分辨率图像中的点扩散函数并不是高斯函数,而是由随机的相机抖动造成的。为了提高重建的超分辨率图像质量并使其更接近真实场景,提出了一种基于L0范数稀疏表达的图像盲超分辨率重建方法。首先利用了基于L0范数的梯度最小化方法估计出超分辨率图像中的点扩散函数,再通过点扩散函数的估计在超分辨率重建的过程中有效地去除图片的模糊效应,最后利用反向传播算法,使重建的超分辨率图像更接近真实。通过实验结果表明,提出的方法相对于双三次插值法和基于多字典学习的图像超分辨率重建算法可以得到更清晰的重建效果,峰值信噪比和平均结构相似度均有提高,最后在真实图片重建测试效果中也得到了更好的验证。     

基于梯度变换的太赫兹图像超分辨率重建

为了提高太赫兹图像的质量，克服边缘模糊的缺陷，采用有理分形插值和基于梯度变换的图像超分辨率重建算法相结合的方法对0.25THz，0.50THz和0.75THz图像进行超分辨率重建实验，并对实验结果进行了定量分析，利用基于空间信息熵的直方图匹配技术和双边滤波器对重建算法进行了优化，增强了该方法的适用性。结果表明，对经过插值的太赫兹图像采用基于梯度变换的超分辨率重建方法处理之后，0.25THz，0.50THz和0.75THz图像的边缘强度分别提高了169%，116%和104%，平均梯度分别提高了16%，28%和24%；同时，成像信号频率和强度也会对重建性能产生影响。该方法可以有效恢复太赫兹图像当中的细节信息，锐化图像边缘，提高图像质量且不会出现振铃现象，具有较好的实用价值。     

遥感面阵凝视图像并行超分辨重建方法

遥感面阵凝视成像系统可以得到同一场景的多幅图像,研究者常利用这一特点进行多幅图像超分辨重建,以提高遥感图像空间分辨率。但是这类研究往往将超分辨过程独立出来,很少结合成像系统的几何参数优化超分辨重建模型。因此,对成像姿态影响图像不同方向上分辨率的问题进行了分析,提出了基于姿态角的各向异性模糊估计,使退化模型更加准确。同时,为了进一步精确面阵凝视成像系统超分辨重建中的匹配参数估计,提高由系统引起的全局初始匹配误差的包容性,基于最大后验法提出并行优化超分辨率图像和匹配参数的方法。算法充分利用成像过程信息并实时优化匹配参数,实验结果证明与现有方法相比,不仅可以得到细节信息更丰富,更易于人眼观察的遥感图像,并且均方误差降低0.3倍左右,信息熵平均提高1.2。     

Commutability of blur and affine warping in super-resolution with application to joint estimation of triple-coupled variables

This paper proposes a new approach to the image blind super-resolution (BSR) problem in the case of affine interframe motion. Although the tasks of image registration, blur identification, and high-resolution (HR) image reconstruction are coupled in the imaging process, when dealing with nonisometric interframe motion or without the exact knowledge of the blurring process, classic SR techniques generally have to tackle them (maybe in some combinations) separately. The main difficulty is that state-of-the-art deconvolution methods cannot be straightforwardly generalized to cope with the space-variant motion. We prove that the operators of affine warping and blur commute with some additional transforms and derive an equivalent form of the BSR observation model. Using this equivalent form, we develop an iterative algorithm to jointly estimate the triple-coupled variables, i.e., the motion parameters, blur kernels, and HR image. Experiments on synthetic and real-life images illustrate the performance of the proposed technique in modeling the space-variant degradation process and restoring local textures.     

基于GNR先验的电力设备热成像超分辨率方法

电力设备红外图像在电力设备状态监测、故障识别等方面发挥着重要作用。针对红外图像应用时存在的分辨率低,清晰度不足的问题,本文提出一种基于图像梯度范数比（Gradient Norm-ratio, GNR）先验约束的压缩感知电力设备红外图像超分辨率方法。通过分析电力设备红外图像在不同采样比时重建图像高频信息的变化规律,将GNR先验引入传统压缩感知超分辨率模型中。并针对改进后的模型设计了有效的求解算法,通过半二次分裂方法引入辅助变量,对不同变量交替迭代求解,实现红外图像超分辨率重建。仿真实验结果验证了GNR先验信息的引入,有利于超分辨率算法取得更好的重建效果。与现有经典超分辨率方法相比,本文方法重建图像无论在主观视觉效果还是客观评价指标上都有了较好的提升。     

Blur identification from vector quantizer encoder distortion

Blur identification is a crucial first step in many image restoration techniques. An approach for identifying image blur using vector quantizer encoder distortion is proposed. The blur in an image is identified by choosing from a finite set of candidate blur functions. The method requires a set of training images produced by each of the blur candidates. Each of these sets is used to train a vector quantizer codebook. Given an image degraded by unknown blur, it is first encoded with each of these codebooks. The blur in the image is then estimated by choosing from among the candidates, the one corresponding to the codebook that provides the lowest encoder distortion. Simulations are performed at various bit rates and with different levels of noise. Results show that the method performs well even at a signal-to-noise ratio (SNR) as low as 10 dB.     

基于边缘信息的运动模糊图像的鲁棒盲复原

为获得适用于不同模糊图像且简捷的图像盲复原方法,提出了一种稳健的从单幅模糊图像中求取模糊核并对图像去模糊的图像盲复原方法。根据模糊图像与非模糊图之间的边缘关系求模糊核,并在多尺度框架下针对各个子算法设定自适应参数,从而构建一个稳健的图像盲复原方法。对复原结果用4种无参考的图像质量评价方法的评价结果显示,本文方法在噪声和...     

Study of Image Quality of Superimposed Projection Using Multiple Projectors

In this correspondence, we discuss the quality of images realized by a recently proposed method of generating a high-resolution image by superimposing multiple low-resolution images projected by different projectors. We show several fundamental properties of this method: 1) the accuracy of the image realization (e.g., resolution of the realized image) is heavily affected by the structures of the images to be realized, and 2) there is a tradeoff between the image quality and the maximum brightness of the images to be realized. These are properties peculiar to multiprojector super-resolution and are in contrast with multicamera super-resolution. The results will be helpful in evaluating the usefulness of the method.     

一种改进的POCS算法的超分辨率图像重建

图像超分辨率是指从一组模糊的低分辨率图像重建一帧清晰的高分辨率图像的过程.从经典的基于凸集投影POCS（projection onto convex set）的超分辨率图像重建算法出发,分析重建后高分辨率图像边缘模糊的成因,提出了一种基于保留边缘信息的POCS超分辨率图像重建算法.实验结果表明该方法能够明显地提高重建图像的质量.     

Example-based image super-resolution with class-specific predictors

Example-based super-resolution is a promising approach to solving the image super-resolution problem. However, the learning process can be slow and prediction can be inaccurate. In this paper, we present a novel learning-based algorithm for image super-resolution to improve the computational speed and prediction accuracy. Our new method classifies image patches into several classes, for each class, a class-specific predictor is designed. A class-specific predictor takes a low-resolution image patch as input and predicts a corresponding high-resolution patch as output. The performances of the class-specific predictors are evaluated using different datasets formed by face images and natural-scene images. We present experimental results which demonstrate that the new method provides improved performances over existing methods.